Рекомендации по очистке лазеров в проигрывателях CD.

Сравнение: CRV Disc и кассета VHS

Проигрыватели LD отечественного производства. Устройство для записи Laserdisc фирмы Pioneer Устройство для воспроизведения Laserdisc фирмы Magnavox
LaserDisc

(LD) — первый коммерческий оптический носитель данных, с аналоговой записью изображения и звука (звук — впоследствии цифровой). Предназначался, прежде всего, для домашнего просмотра кинофильмов, однако, несмотря на технологическое превосходство над видеомагнитофонами форматов VHS и Betamax, Laserdisc не имел существенного успеха на мировом рынке: в основном был распространён в США и Японии, в Европе к нему отнеслись прохладно, в СССР (России) лазердиски имели небольшое распространение, в основном за счёт коллекционеров — любителей видео. Технологии, отработанные в этом формате, затем были использованы в и DVD.

История[править | править код]

Технология оптической записи с использованием светопропускающего носителя была разработана[1]Дэвидом Полом Греггом в 1958 году (и запатентована в 1961 и 1990 годах)[2][3].

В 1969 году компания Philips создала видеосистему LaserDisc, работавшую уже в режиме отражённого света и имевшую бо́льшие преимущества перед способом «на просвет». MCA и Philips объединили свои усилия и продемонстрировали первый видеодиск в 1972 году.

В продажу первый лазердиск поступил 15 декабря 1978 года в Атланте — через два года после появления на рынке видеомагнитофонов формата VHS (и за четыре года до , также основанном на технологии LaserDisc). Первым лазердиском, поступившим в продажу в Северной Америке, был выпущенный MCA DiscoVision в 1978 году фильм «Челюсти». Последними — фильмы «Сонная лощина» и «Воскрешая мертвецов» компании Paramount, выпущенные в 2000 году. В Японии было издано ещё не меньше дюжины фильмов вплоть до конца 2001 года. Последним японским фильмом, выпущенным в формате LaserDisc, был «Tokyo Raiders».

В 1987 году был введён гибрид технологий Компакт-диск и Лазердиск — CD Video. На 12-см диске содержалось до 5 минут аналоговой видеоинформации и 20 минут цифрового звука CD-качества.

Компания Philips производила проигрыватели, а MCA Records издавала диски, но их сотрудничество было не очень успешным и закончилось через несколько лет. Несколько учёных, занимавшихся разработкой технологии (Richard Wilkinson, Ray Deakin and John Winslow), организовали фирму Optical Disc Corporation

(в данный момент ODC Nimbus).

В 1998 году проигрыватели LaserDisc были примерно в 2 % американских домов (примерно 2 миллиона)[4]. Для сравнения — в 1999 году в Японии эта цифра составляла 10 %[5].

В массовом секторе LaserDisc полностью уступил место DVD, и производство дисков устаревшего формата и проигрывателей для них было прекращено. Сегодня формат LaserDisc пользуется успехом лишь у любителей, собирающих лазердиски с различными записями — фильмы, музыка, шоу. Многие из энтузиастов утверждают[источник не указан 2350 дней

], что формат LaserDisc способен более натурально, чем цифровое видео, передавать фазы движений, и в подавляющем большинстве случаев видео с LaserDisc смотрится более комфортно, чем цифровое, и для этого есть основание: LaserDisc — аналоговый формат, диски записаны без сжатия информации. Кроме того, до сих пор (2009) есть множество программ (кино, музыка), не вышедших на DVD/BluRay или изданных в качестве, уступающем качеству LaserDisc (например, «Олимпия» Лени Рифеншталь).

Несмотря на то, что в Европе LaserDisc так и не получил распространения, корпорация BBC использовала его в середине 1980-х в образовательном проекте BBC Domesday Project, посвящённом 900-летию английской Книги страшного суда.

В СССР[править | править код]

В СССР и России проигрыватели LD были представлены моделями «Русь-501 ВИДЕО» и «Русь ВП 201» производства Государственного Рязанского приборного производства Ярославского , и «Колибри ВП 101» (1997 год, копия «Philips CDV-496») производства Ижевского механического завода[6].

Диски к отечественным видеопроигрывателям в системах CAV (ПУС) и CLV (ПЛС) выпускались ленинградским НПО «Авангард»[7].

Запись на компакт-диски

Основные статьи: CD-R

и
CD-RW
Существуют и диски, предназначенные для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disc Recordable) для однократной и CD-RW (Compact Disc ReWritable) для многократной записи. В таких дисках используется специальный активный материал, позволяющий производить запись/перезапись информации. Различают диски с органическим (в основном, диски CD-R-типа) и неорганическим (в основном, CD-RW-диски) активным материалом.

При использовании органического активного материала запись осуществляется путём разрушения химических связей материала, что приводит к его потемнению (изменению коэффициента отражения материала). При использовании неорганического активного материала запись осуществляется изменением коэффициента отражения материала в результате его перехода из аморфного агрегатного состояния в кристаллическое, и наоборот. И в том, и в другом случае запись производится модуляцией мощности лазера.

В просторечии такие записываемые диски называются «болванками». Процесс записи называется «прожигом» (от англ. to burn) диска.

Технология HD-BURN[13]

Суть технологии записи высокой плотности заключается в применении двух новых принципов, которые позволяют записывать вдвое больше информации на обычном носителе — диске CD-R.

1. Длина пита на диске уменьшается до 0,62 мкм.[уточнить
   ] Длина пита обычного CD составляет 0,83 мкм.[
   уточнить
   ] Это означает, что HD-BURN увеличивает ёмкость диска в 1,35 раза. Длина пита 0,62 мкм была выбрана для того, чтобы все существующие DVD Video-плееры и приводы DVD-ROM смогли считывать HD-BURN-диски после незначительной модернизации.
2. Применяется иная система коррекции ошибок: вместо CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code — перемежающийся код Рида — Соломона) используется RS-PC (RS-PRODUCT Code) с модуляцией 8-16. Это позволило увеличить ёмкость ещё в 1,49 раза. По сообщению Sanyo, система коррекции ошибок RS-PC не только более компактна, но и эффективней, чем CIRC.[источник не указан 2823 дня
   ]

В итоге ёмкость одного CD, записанного в режиме HD-BURN, в два раза превышает ёмкость компакт-диска, записанного в обычном режиме.

Техническая информация[править | править код]

В отличие от Video CD, DVD и Blu-ray дисков, LaserDisc содержит аналоговое видео в композитном представлении и звуковое сопровождение в аналоговой и/или в цифровой форме. Стандартный лазердиск для домашнего использования имеет диаметр 30 см (11,81 дюйма) и склеен из двух односторонних покрытых пластиком алюминиевых дисков. Информация о сигнале хранится в миллиардах микроскопических углублений (питах), выгравированных в алюминиевом слое под поверхностью. Поверхностный акриловый слой (1,1 мм) защищает их от пыли и отпечатков пальцев. Для чтения данных с диска применяется маломощный лазерный луч, который через зеркально-оптическую систему создает тонкий пучок света (диаметром 1 мкм) на поверхности диска и, отражаясь, попадает на фотодатчик и, далее, передаётся как закодированный аудио-/видеосигнал высокой плотности для последующего воспроизведения[8].

Так как цифровое кодирование (сжатие видео) было в 1978 году либо недоступно, либо нецелесообразно, применялись три метода уплотнения записи на основе изменения скорости вращения диска:

• CAV
  (англ. Constant Angular Velocity — постоянная угловая скорость (как при воспроизведении грампластинки)) —
  стандартные видеодиски
  (англ. Standard Play), поддерживающие такие функции, как стоп-кадр, изменяемое замедленное воспроизведение вперёд и назад[9]. CAV-диски при воспроизведении имеют постоянную скорость вращения (1800 оборотов в минуту для стандарта NTSC (525 строк) и 1500 оборотов в минуту для стандарта PAL (625 строк))[8], и за один оборот считывается один кадр. В этом режиме на одной стороне диска CAV может храниться 54 000 отдельных кадров — 30 минут аудио/видео материала. CAV использовали реже, чем CLV, в основном для специальных изданий художественных фильмов, для бонусных материалов и специальных эффектов. Одним из преимуществ этого метода является возможность переходить на любой кадр непосредственно по его номеру. Произвольный доступ и функция стоп-кадра позволили производителям создавать простейшие интерактивные видеодиски, размещая на диске, помимо видеоматериалов, отдельные статичные изображения[10].
• CLV
  (англ. Constant Linear Velocity — постоянная линейная скорость (как при воспроизведении компакт-дисков)) —
  долгоиграющие видеодиски
  (англ. Extended Play) не имеют специальных возможностей воспроизведения CAV-дисков[9], предлагая только простое воспроизведение на всех проигрывателях Laserdisc, кроме проигрывателей высокого класса, имеющих функцию цифрового стоп-кадра. Эти проигрыватели могут добавлять новые функции, обычно не доступные для CLV дисков, такие как воспроизведение вперёд и назад с переменной скоростью, и паузу, как на магнитофонах. Постепенно замедляя скорость вращения (с 1800 до 600 об/мин)[8], CLV-диски с постоянной линейной скоростью могут хранить 60 минут аудио/видео материала с каждой стороны, или два часа на диске. Фильмы длительностью менее 120 минут могли поместиться на один диск, тем самым снижая стоимость одного фильма и устраняя отвлекающую от просмотра необходимость заменять диск на следующий, по крайней мере для тех, кто обладал двухсторонним проигрывателем. Подавляющее большинство релизов были доступны только в CLV (несколько наименований было выпущено частично CLV, частично CAV.
• CAA
  (англ. Constant Angular Acceleration — постоянное угловое ускорение). В начале 1980-х годов, из-за проблем с перекрестными помехами на долгоиграющих лазерных CLV-дисках, компанией Pioneer Video было представлено CAA-форматирование долгоиграющих лазерных дисков. Кодирование с постоянным угловым ускорением очень похоже на кодирование с постоянной линейной скоростью, за исключением того, что в CAA происходит мгновенное снижение скорости при угловом смещении на определённый шаг, вместо постепенного замедления в устойчивом темпе, как при чтении CLV-дисков. За исключением 3М/Imation, все производители Laserdisc приняли схему CAA-кодирования, хотя этот термин редко (если вообще) использовался на потребительских упаковках. CAA-кодирование заметно улучшило качество изображения и значительно сократило перекрестные помехи и другие проблемы слежения.

Звук
Первые лазерные диски, представленные в 1978 году, были полностью аналоговыми, звук кодировался с помощью частотной модуляции, но с развитием формата был добавлен цифровой стереозвук в формате аудио компакт-диска (некоторые аппараты имели интерфейс S/PDIF — как оптический, так и коаксиальный — для подключения внешнего ЦАП, а позднее DTS-декодера), а также и в многоканальных форматах — сначала, ещё до цифрового звука Dolby Surround 3/1.0 (мог записываться в аналоговом и цифровом виде и имел обратную совместимость со стереосистемами), а затем и в 3/2.1 форматах Dolby Digital (вытеснявший один аппаратный аналоговый канал и требовавший внешний RF-декодер с многоканальным аналоговым или S/PDIF выходом, который иногда встраивался в дорогие AV-ресиверы той эпохи) и DTS (аналогично формату DTS-CD, эта дорожка вытесняла ИКМ-стерео, а старыми проигрывателями воспринималась как обычная ИКМ-стерео дорожка и отправлялась на S/PDIF выход, если такой был).

В 1985 году компанией Pioneer было представлено цифровое аудио для Laserdisc как дальнейшее улучшение CAA-формата. В 1985 году был введён CAA55 общей длительностью воспроизведения с каждой стороны в 55 минут 5 секунд, для решения проблем с пропускной способностью при включении цифрового аудио была уменьшена ёмкость видеоматериала. Несколько наименований, выпущенных между 1985 и 1987 годами, были с аналоговой звуковой дорожкой только из-за большой длительности фильма и желания сохранить фильм на одном диске (например, «Назад в будущее»).

К 1987 году Pioneer удалось преодолеть технические трудности и стало возможным кодирование в формате CAA60, позволяя увеличить ёмкость диска в общей сложности до 60 минут 5 секунд. Также, выпущено лишь несколько наименований, закодированных в CAA65, ёмкостью 65 минут 5 секунд воспроизведения с каждой стороны. Окончательным вариантом CAA является CAA70, который мог вместить 70 минут воспроизведения с каждой стороны. Для потребительского рынка этот формат не применялся.

Этапы производства компакт-дисков

1. Мастеринг — процесс подготовки данных для запуска в серию. (также см.
   SPARS-код)
2. Фотолитография — процесс изготовления штампа диска. На стеклянный диск наносится слой фоторезиста, на который производится запись информации. Фоторезист — полимерный светочувствительный материал, который под действием света изменяет свои физико-химические свойства.
3. Запись информации. Запись производится лазерным лучом, мощность которого модулируется записываемой информацией. Для создания пита мощность лазера повышается, что приводит к разрушению химических связей молекул фоторезиста, в результате чего он «задубевает».
4. Проявка фоторезиста. Поверхность фоторезиста подвергается травлению (кислотному, щелочному, плазменному), при котором удаляются те области фоторезиста, которые не были экспонированы лазерным лучом.
5. Гальванопластика. Проявленный стеклянный мастер-диск помещается в гальваническую ванну, где на его поверхность производится электролитическое осаждение тонкого слоя никеля.
6. Штамповка дисков методом литья под давлением с использованием полученного штампа.
7. Напыление зеркального металлического (алюминий, золото, серебро и др.) слоя на информационный слой.
8. Нанесение защитного лака.
9. Нанесение графического изображения — лейбла (от англ. Label).

Сравнение с другими форматами[править | править код]

Ниже приведён список сравнения разрешающей способности различных аналоговых видео- и ТВ-форматов. Сюда включены лишь наиболее распространённые форматы, и некоторые значения указаны приблизительно, так как качество изображения может меняться на различных системах и различных носителях. Данные приведены для систем PAL 625/25 и отсортированы в порядке улучшения качества.

• 240 твл: VHS, Video8
• 280 твл: Umatic, Betamax
• 300 твл: Super Betamax
• 330 твл: аналоговая трансляция (реальное получаемое разрешение сильно зависит от качества передающей и приёмной «сторон»)
• 400 твл: S-VHS
• 420 твл: Hi8
• 440 твл: Соединение типа S-Video
• 440 твл: LaserDisc
• 470 твл: Betacam SP (проф.)
• 500 твл: Enhanced Definition Betamax

Следует понимать, что помимо разрешающей способности, большое влияние на качество изображения оказывает уровень шумов и помех видеотракта. Отношение сигнал/шум видеотракта LD примерно 45 дБ, то есть соответствует S-VHS, в то время как у семейства аппаратуры Beta, например, может достигать 60 дБ. Изображение, чистое от помех, воспринимается более качественным даже при более низком разрешении.

Что такое Blu-ray Disc?

Этот тип оптического диска позволяет хранить и записывать цифровые данные с высокой плотностью. Для воспроизведения информации (даже видео высокой четкости) используется синий лазерный луч в 405 нм, который сужает вдвое спиральную дорожку. Файлы, находящиеся очень близко друг к другу, чувствительны к механическим повреждениям, поэтому за диском должен быть особый уход. Последнее время производятся носители с особым покрытием, которое можно протирать обычной сухой салфеткой.

Существуют диски Blu-ray одноразовой и многоразовой записи, а также многослойные (от 2 до 4 слоев). Вместимость самого «слоистого» носителя достигает 128 Гб. При этом он обладает стандартным 12-сантиметровым диаметром. Двухслойный стандартный диск Blu-ray вмещает до 50 Гб информации. В разработке находится устройство, достигающее емкости в 300-400 Гб, которое могут читать современные дисководы. Для видеокамер используются диски меньшего диаметра (80 мм) с объемом памяти до 15 Гб.

Для защиты от копирования Blu-ray оснащены цифровыми водяными знаками ROM-Mark и технологией Mandatory Managed Copy.

Примечания[править | править код]

1. U.S. Patent 3 430 966 Transparent recording disc, 1969.
2. U.S. Patent 3 530 258 Video signal transducer, 1970.
3. U.S. Patent 4 893 297 Disc-shaped member, 1990.
4. New and emerging video technologies: A status report (неопр.)
   (October 29, 1998). Дата обращения 5 октября 2007. Архивировано 10 марта 2012 года.
5. Bittersweet Times for Collectors of Laser Disk Movies (неопр.)
   (April 29, 1999). Дата обращения 5 октября 2007. Архивировано 10 марта 2012 года.
6. Видеотелевизионная техника
7. Советские лазерные видеодиски (неопр.)
   . red-innovations.su. Дата обращения 19 июня 2020.
8. ↑ 123
   LaserDisc: A vision comes to life
   (неопр.)
   . Blam Entertainment Group (October 28, 1999). Дата обращения 10 февраля 2011. Архивировано 6 июня 2012 года.
9. ↑ 12
   Техника кино и телевидения, 1985, с. 66.
10. (англ.)Richard Schwier,Earl R. Misanchu. Interactive multimedia instruction.